Dispergoituvuutta

Dispergoituvuus, tai dispergoituvuuden käsite, viittaa aineen kykyyn muodostaa ja pysyä dispersiossa eli suspensiossa tai kolloidissa järjestelmässä veteen tai toiseen mediaaniin ja estää hiukkasten yhdistymistä. Se eroaa liukenemisesta siten, että dispergoituvuutta kuvaa hiukkasten pysyminen erillään toisistaan eikä kokonaisvaltainen liukeneminen.

Keskeisiä tekijöitä dispergoituvuudessa ovat hiukkasen koko ja muoto, pinnan kemiallinen koostumus ja märkäkyky sekä ympäristön ominaisuudet kuten pH, ionivahvuus ja lämpötila. Myös käytetyn dispersoituvan väliaineen viskositeetti ja tiheys vaikuttavat. Hiukkaset voivat saada muodostua elektrostaattisesti stabiloiduiksi sähköisen kaksikerroksen avulla tai sterisesti stabiloitua, jolloin pinta on peitetty toimintakykyisillä molekyyleillä tai polymeereillä, jotka estävät yhdistymistä.

Mittaaminen ja arviointi perustuvat sekä hiukkaskoossa että dispersioebrachtin kestävyyteen. Tärkeitä mittauksia ovat esimerkiksi dynamiikan valosähdön mittaus (DLS) hiukkasen koon ja jakauman arvioimiseksi sekä zeta-potentiaalin mittaus dispersioiden stabiliteetin arvioimiseksi. Turbiditeetti, sedimentaatio ja viskositeetin muutokset voivat myös antaa viitteitä dispersiojärjestelmän stabiilisuudesta.

Parhaita käytäntöjä dispergoituvuuden parantamiseksi ovat hiukkasen koon hallinta, pinnan muokkaus (esim. pintakäsittely tai grafting), sopivan dispersiantti- tai tensidi-lisäyksen valinta sekä pH:n ja ionivahvuuden säätö. Näillä keinoilla pyritään minimoimaan aggregoituminen ja pitämään hiukkaset tasaisesti jakaantuneina.

Dispergoituvuutta relevantteja sovelluksia ovat maalit ja lakat, täyte- ja pigmenttijärjestelmät, lääkepuolueet sekä elintarvikkeiden ja kosmetiikan suspensiot. Haasteiksi voivat muodostua dispersioiden tasaisen vakauden ylläpitäminen pitkällä aikavälillä sekä valmistus- ja mittausmenetelmien epävarmuudet.

Lisätietoja: kolloidikemia, hiukkasdispersion, zeta-potentiaali, dispersointi ja stabilointi.